Dream Weavers : à l'origine de la machine d'innovation mondiale de Wabtec

Le groupe de technologie avancée de Wabtec prépare l'avenir du rail

Une « fabrique à idées » pour le secteur ferroviaire

Bien sûr, Google possède Google X et Boeing son Phantom Works. Mais quelles sont les nouvelles idées les plus audacieuses en matière de transport ferroviaire qui ont été incubées, mises au point et développées ? Ne cherchez pas plus loin que le Advanced Technology Group (ATG) de Wabtec, un groupe furtif composé de spécialistes de l'IA, de l'automatisation, de la conception, de l'ingénierie électrique, mécanique, informatique et cloud dont les succès technologiques à un stade précoce n'ont d'égal que leur curiosité, leur bonne humeur et leur dévouement désintéressé à faire progresser le secteur, à assurer le succès des clients de Wabtec et de l'entreprise qu'ils considèrent comme leur maison.

Surfer sur une nouvelle vague

L'équipe ATG de Wabtec a commencé par une observation en 2019 qui a stimulé ses membres fondateurs. Une vague de technologies d'intelligence artificielle, d'apprentissage automatique et d'automatisation avait commencé à prendre de l'ampleur, et l'équipe souhaitait positionner Wabtec et le secteur ferroviaire pour qu'ils puissent surfer sur cette vague plutôt que de la voir s'écraser sur eux.

« L'attention portée à ce domaine s'est intensifiée avec notre initiative Freight 2030 en 2021 », se souvient Philip Moslener, vice-président corporatif chargé des technologies avancées. « La vision de l'initiative était de favoriser un partenariat public-privé axé sur la décarbonisation de l'industrie ferroviaire en combinant l'amélioration de l'utilisation du transport ferroviaire de marchandises et le développement de technologies de pointe en matière de locomotives. L'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et les technologies d'automatisation font partie intégrante de l'amélioration des systèmes embarqués et en voie actuels, ainsi que de l'augmentation de la capacité de nos systèmes ferroviaires grâce à des solutions d'efficacité réseau. »

Mais trouver le temps d'expérimenter les technologies émergentes n'est pas toujours une fatalité pour les grandes entreprises qui ont des chiffres trimestriels à atteindre, des processus à suivre, des produits à commercialiser et des clients à servir. Pourtant, le simple fait de répartir la responsabilité de « découvrir l'IA » — et une liste croissante d'autres technologies attrayantes — entre les ingénieurs de Wabtec ne semblait pas être la meilleure approche pour exploiter son potentiel de transformation. L'équipe a donc fait preuve de plus de détermination et a fait un pari éclairé.

« Nous avions le sentiment que la révolution de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique nécessiterait une attention particulière afin de révéler toute sa valeur pour le secteur ferroviaire », se souvient Milan Karunaratne, vice-président chargé de l'IA et des technologies numériques avancées. « Nous y avons donc réfléchi, avons enfilé notre casquette d'entrepreneur et avons présenté notre directeur technique comme si nous étions les fondateurs d'une start-up à la recherche de financement de démarrage. »

L'idée a fonctionné. Le terrain ? « Investissez dans la capacité de l'équipe à intégrer des technologies de pointe au secteur ferroviaire et, en retour, nous nous efforcerons d'obtenir un retour sur investissement multiplié par 10. »
C'est exactement ce que l'équipe a fait, avec des victoires initiales grâce à des outils et technologies internes développés rapidement, qui ont donné lieu à des projets et à des idées commerciaux plus importants, plus complexes et plus disruptifs.

L'ATG s'est progressivement développé après ses victoires dans le domaine de l'IA pour couvrir d'autres domaines technologiques émergents tels que l'automatisation, la cybersécurité des produits, l'ingénierie du cloud à haute résilience/haute disponibilité et la décarbonisation grâce à des carburants alternatifs tels que l'hydrogène. La concentration de ces disciplines technologiques sous l'égide de l'ATG a permis de créer un groupe de réflexion pour l'innovation, le partage d'informations et le prototypage rapide qui a accéléré le développement de nouvelles solutions pour l'entreprise.

La méthodologie de l'ATG

La question de l'échelle est importante pour ATG et Wabtec, car les technologies passionnantes à explorer ne manquent pas et les problèmes à résoudre pour toute une industrie du transport et du rail ne manquent pas. Afin d'éviter de perdre du temps à « faire bouillir l'océan » ou à rechercher toutes les nouveautés, l'ATG de Wabtec a une mission et une méthodologie très claires pour aborder la question de la prochaine étape. en produits performants pour la productivité interne et la commercialisation pour la réussite des clients.

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« La mission ultime du groupe des technologies avancées de Wabtec est de réduire les risques liés aux investissements dans l'innovation qui fournissent des solutions révolutionnaires à grande échelle », explique Moslener. « Ce n'est pas une tâche facile, en fait c'est une tâche pleine de défis, mais c'est ce qui stimule l'imagination de notre équipe collective. C'est également l'une des principales raisons pour lesquelles notre rôle de rêveurs et d'innovateurs repose sur un processus rigoureux. »

Pour mieux comprendre ce processus, il est utile d'examiner deux types d'idées explorées par ATG, que l'équipe appelle les solutions « pull » et « push » : celles qui émanent soit d'une demande client (pull), soit celles que Wabtec identifie elle-même et prévoit qu'elles pourraient faire une grande différence dans le secteur (push). Dans un premier temps, l'équipe ATG s'appuie sur le personnel des ventes, des services et du service client de Wabtec, qui est en conversation régulière avec les clients, pour leur apporter des informations sur les nouvelles capacités/technologies demandées par les clients. L'équipe ATG évalue ensuite ces idées (nous y reviendrons dans une minute).

Bien qu'il soit logique de se concentrer sur les demandes spécifiques des clients, l'Advanced Technology Group adopte également une approche « poussée » en matière de nouvelles technologies. Elle explore en permanence le secteur ferroviaire et le domaine technologique au sens large à la recherche de problèmes complexes susceptibles de transformer s'ils sont résolus. L'objectif d'ATG est de sélectionner les meilleures solutions et de les faire avancer dans le secteur ferroviaire, c'est-à-dire de travailler sur des idées avant que les clients ne les demandent.

Quelle que soit la source de ces nouvelles idées technologiques, elles sont toutes examinées de manière très approfondie et pratique. ATG analyse l'impact potentiel de la technologie sur les activités de Wabtec en posant trois questions :

1. Quelle est l'ampleur du problème que cette technologie pourrait résoudre ?
2. Dans quelle mesure Wabtec pourrait-elle résoudre le problème avec cette solution ?
3. Dans quelle mesure la solution est-elle évolutive dans les activités de Wabtec et dans l'industrie ?

Ces trois questions aident ATG à déterminer si une opportunité de 1 million de dollars, 10 millions de dollars ou 100 millions de dollars s'offre à elle et à hiérarchiser le développement en conséquence. À ce jour, les idées qui commencent par une demande directe du client ont un délai de développement plus court (en moyenne environ deux ans), tandis que les efforts plus prospectifs d'ATG peuvent avoir une période de gestation de trois à cinq ans et plus.

Prochain arrêt : InnoTrans

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Des exemples des deux ont été exposés à InnoTrans 2024, où l'équipe ATG a fait ses débuts en présentant en avant-première six puits distincts d'inspiration technologique.

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« Bien qu'il soit amusant de citer des produits récemment commercialisés, tels que le système de détection de passagers par vision par ordinateur VaporVision™ de Wabtec, qui sont le résultat de l'œuvre d'ATG, il est important de se rappeler que la mission de cette équipe est de réduire les risques liés à l'application de technologies avancées à des fins commerciales éventuelles », rappelle Karunaratne. « L'ATG est littéralement le laboratoire vivant de Wabtec pour l'expérimentation technologique et l'innovation.

« Notre objectif est de découvrir l'alchimie entre les différentes technologies et notre secteur d'activité, de la gérer en partenariat avec l'un des P&L de Wabtec, puis de transmettre ce que nous avons commencé au P&L pour commercialisation. Les personnes qui ont visité notre installation au sein de la station Wabtec d'InnoTrans cette année ont eu un excellent aperçu de notre façon de travailler et des produits incroyables qui fonctionnent bien. »

Voici six concepts technologiques présentés par ATG à InnoTrans :

1. Technologie de perception : L'intersection de l'IA et de diverses technologies de détection utilisant des caméras, des LIDAR et des radars constitue un domaine particulièrement fertile pour le développement de nouveaux produits ayant des répercussions sur l'ensemble du secteur. Il conduit à la mise au point de solutions de détection de sécurité avancées dans les trains et les bus, et figure dans un nouveau prototype de maintenance des voies destiné à améliorer la productivité des opérations de triage (un Spiker de nouvelle génération !) , pour ne citer que quelques cas d'utilisation.
   
2. RailGhost : ATG explore également l'application de la technologie d'automatisation dans le secteur ferroviaire. RailGhost repense et redéfinit la façon de naviguer dans les gares de triage. Il introduit une plate-forme pour des capacités robotiques et d'inspection parfaitement intégrées, permettant ainsi d'atteindre de nouveaux niveaux de sécurité, d'efficacité et d'informations jusque-là impossibles.
   
   Ce qui distingue RailGhost, c'est sa conception unique à profil bas qui permet un mouvement automatisé dans les gares de triage. Il peut se déplacer sur des rails, passer sous des autorails et franchir des aiguillages et des passages à niveau, offrant une mobilité inégalée et un accès complet à toutes les zones de la cour.
   
3. OneBot : cette technologie s'appuie sur les dernières innovations en matière d'IA générative et de grands modèles linguistiques (LLM) et les applique à la fonction de service client dans le but de permettre aux clients d'utiliser des robots intelligents pour résoudre les problèmes, ce qui se traduit par des résultats plus rapides et moins coûteux. Compte tenu de la nature technique et liée à la sécurité des systèmes ferroviaires, OneBot répond à des contrôles de sécurité stricts avec des réponses testées et sélectionnées par les ingénieurs experts de Wabtec.
   
   Les utilisateurs de OneBot auront l'impression d'avoir leur propre expert Wabtec personnel à portée de main. Une personne peut poser une question dans un langage simple et naturel et obtenir une réponse technique spécifique sur des produits ou des machines complexes, améliorant ainsi considérablement l'expérience globale du service client.
   
4. Téléopérations : pourquoi les opérateurs de drones devraient-ils s'amuser autant ? Les cas d'utilisation de la « commande à distance » des locomotives sont illimités, et ATG a présenté ses premières idées dans ce domaine passionnant. Les téléopérations représentent l'avenir de l'automatisation des trains centrée sur l'humain : la prochaine étape sûre et logique pour améliorer l'efficacité ferroviaire et la qualité de service. En intégrant étroitement des fonctionnalités avancées de commande à distance à des automatisations transformatrices telles que Trip Optimizer et Positive Train Control (PTC), les téléopérations optimisent l'utilisation du personnel tout en ouvrant de nouveaux niveaux d'opérations sûres et fiables impossibles uniquement par des méthodes manuelles. Les téléopérations constituent un investissement dans la main-d'œuvre ferroviaire moderne et un catalyseur permettant d'améliorer la rentabilité grâce à des économies de coûts simultanées et à de nouvelles opportunités de revenus.
   
5. Frein électromécanique : Pour Wabtec, chaque composant du transport ferroviaire de marchandises et de transit est un gage d'innovation. Wabtec développe un système innovant de freinage électromécanique (EMB) pour les trains. Contrairement aux systèmes actuels qui utilisent de l'air comprimé ou de l'huile, l'EMB ne dépend pas de fluides. La transition vers les systèmes EMB est un processus complexe qui nécessite une approche globale de la conception des trains. Bien que les composants individuels de l'EMB puissent être plus complexes et coûteux que leurs homologues pneumatiques, les avantages globaux proviennent des modifications apportées à l'ensemble du système. La solution de Wabtec va au-delà des composants individuels pour proposer un système complet axé sur la sécurité. C'est un excellent exemple de pensée innovante au sein des unités commerciales de Wabtec.
   
6. Programme de véhicules avancés : Wabtec et ATG ont une vision audacieuse des trains autonomes, y compris le développement de futures locomotives pour des trajets plus courts et des charges utiles plus fréquentes et juste à temps. Le moment est venu de proposer un service de type camion sur le rail, offrant ainsi aux opérateurs une agilité, une flexibilité et une visibilité accrues. Et ATG joue un rôle de premier plan dans la création des technologies habilitantes pour cette nouvelle génération de locomotives.